エビデンスに基づく実践:直前対策パック

公式集、全トピックの解法の要点、8 問の演習問題。完全な解答は巻末にあります。

新しい問題科目に戻る

印刷ウィンドウで「PDF として保存」を選ぶと、コピーを端末に保存できます。

1公式と解法

エビデンスに基づく実践の統計

感度と特異度
Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
予測値
PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
精度
(a + d)/n
尤度比
LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
有病率 p での PPV
Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
オッズ
オッズ = p/(1 − p); p = オッズ/(1 + オッズ); 検査後オッズ = 検査前オッズ × LR
リスク指標
RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
治療必要数(NNT)
NNT = 1/ARR(切り上げ); NNH = 1/(EER − CER)
オッズ比
OR = ad/(bc)
罹患率
新規症例 / 人時

解き方

  1. 計算する前に 2 × 2 表を描き、a、b、c、d を書き入れます。
  2. 感度と特異度は列に沿って、予測値は行に沿って読みます。
  3. 別の有病率では、10 000人を想定し、Se、Sp、有病率で表を埋めます。
  4. 尤度比では、確率をオッズに換算し、掛けて、確率に戻します。
  5. 試験では、まず EER と CER を求め、RR = EER/CER、ARR = CER − EER、NNT = 1/ARR(切り上げ)とします。

記述統計

平均
x̄ = Σx/n
標本標準偏差
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
中央値
並べ替えたデータの真ん中の値
z スコア
z = (x − μ)/σ
正規分布
±1σ 以内に 68%、±2σ 以内に 95%

信頼区間

σ が既知
x̄ ± z·σ/√n
σ が未知
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z の臨界値
90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
標本サイズ
n = (z·σ/E)², rounded up

解き方

  1. z(母集団の σ が既知)と t(標本の s しかなく、自由度 n − 1)のどちらを使うか判断します。
  2. 信頼水準に対応する臨界値を求めます。
  3. 誤差の幅:E = 臨界値 × 標準偏差/√n。
  4. 区間:x̄ ± E。

仮説検定と信頼区間

平均の z 検定
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
平均の t 検定
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
有意水準 5% の両側検定
|z| > 1.96 なら H0 を棄却
信頼区間
x̄ ± z·σ/√n

解き方

  1. H₀ と H₁ を立て、片側検定か両側検定かを決めます。
  2. 検定統計量を計算します:(x̄ − μ₀)/(σ/√n)、または s と t を使います。
  3. 臨界値と比較するか、p 値を求めます。
  4. 統計量が臨界値を超えていれば(p が α より小さければ)H₀ を棄却し、結論を言葉で述べます。

2演習問題

1.エビデンスに基づく実践の統計ふつう
イベントありイベントなし合計治療102578680ab対照54126180cd

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 ランダム化比較試験で、680 人の患者が新しい治療を、180 人が対照の治療を受けました。表は、各群で アウトカム(脳卒中などの望ましくないイベント) があった人数を示しています。 治療によるイベントの相対リスク RR を求めてください。 小数第 2 位まで四捨五入してください。

治療: 102/680対照: 54/180
RR =
2.エビデンスに基づく実践の統計むずかしい
p (%)PPV (%)15%PPV = ?100

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 あるスクリーニング検査の感度は 85%、特異度は 91% です。有病率が 15% の集団で用いられます。 陽性的中率 PPV を割合(%)で求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。

Se = 85%Sp = 91%p = 15%
PPV = %
3.記述統計ふつう
20253035404550

データの標本標準偏差 s を求めなさい:44, 19, 29, 45, 53, 41, 31。

n = 7
s =
4.記述統計むずかしい
z −2−1012

ある量は平均 50、標準偏差 12 の正規分布に従います。65 より大きい値の割合 P はいくつですか?

μ = 50σ = 12x = 65
P =
5.信頼区間ふつう
n = 12, s = 8.5L = ?Ux̄ = 12.5E99%

12 個からなる標本の平均は 12.5、標準偏差は s = 8.5 です。母集団はほぼ正規分布に従います。 平均の 99% 信頼区間の下限を求めなさい。

n = 12x̄ = 12.5s = 8.599%t(11) = 3.106
下限 =
6.信頼区間むずかしい
p ≈ 0.15, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0.0590%

予備調査によると、製品の約 0.15 が不良品です。 割合の 90% 信頼区間の誤差の幅を 0.05 以下にするには、製品をいくつ n 検査する必要がありますか?

p ≈ 0.15E = 0.0590%
n =
7.仮説検定と信頼区間ふつう
−1.961.96z = ?

2 つの生産ラインで同じ部品をつくっています。ライン 1:40 個の部品の標本の平均長さは 53 mm で、ラインの既知の標準偏差は 9 mm です。ライン 2:80 個の部品の標本の平均は 49.9 mm、既知の標準偏差は 12 mm です。差を x̄₁ − x̄₂(ライン 1 − ライン 2)として、H₀: μ₁ = μ₂ の検定統計量 z を求めなさい。

n₁ = 40x̄₁ = 53 mmσ₁ = 9 mmn₂ = 80x̄₂ = 49.9 mmσ₂ = 12 mm
z =
8.仮説検定と信頼区間むずかしい
z −1.9601.96

25 回の測定の標本平均は 502.3 です。母標準偏差は 4 です。平均の 95% 信頼区間の上限 U を求めなさい。

x̄ = 502.3σ = 4n = 2595%
U =

3溶液

1.エビデンスに基づく実践の統計

答え: RR = 0.5

尤度比とリスク指標:LR+ = 感度/(1 − 特異度)、LR− = (1 − 感度)/特異度。試験では、EER と CER は治療あり・なしのイベント発生率です:RR = EER/CER、ARR = CER − EER、RRR = ARR/CER、NNT = 1/ARR(切り上げ)。症例対照研究で使えるのはオッズ比 OR = ad/(bc) だけです。罹患率 = 新規症例/人時。

イベント発生率

EER = 102/680 = 0.15
CER = 54/180 = 0.3

相対リスク

RR = 0.15/0.3 = 0.5

答え

RR = 0.5
2.エビデンスに基づく実践の統計

答え: PPV = 62.5 %

予測値は有病率に依存します:PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p))、NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p)。尤度比を使うと:検査前オッズ = p/(1 − p)、検査後オッズ = 検査前オッズ × LR、確率 = オッズ/(1 + オッズ)。N 人の集団では、真陽性 = N·p·Se、偽陽性 = N·(1 − p)·(1 − Sp) です。NNT = 1/(CER × RRR)(切り上げ)。

真陽性と偽陽性(1人あたり)

Se·p = 0.85·0.15 = 0.1275
(1 − Sp)·(1 − p) = 0.09·0.85 = 0.0765

陽性的中率

PPV = 0.1275/(0.1275 + 0.0765) = 0.625 = 62.5%

答え

PPV = 62.5%

同じ検査でも、有病率が低いほど PPV は低くなります。

3.記述統計

答え: s = 11.6

記述統計:平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です(n が偶数なら真ん中 2 つの平均)。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。

平均

x̄ = 262/7 = 37.43

偏差の 2 乗

Σ(x − x̄)² = 6.571² + (−18.43)² + (−8.429)² + 7.571² + 15.57² + 3.571² + (−6.429)² = 807.7

標準偏差

s = √(807.7/6) = 11.6

答え

s = 11.6
4.記述統計

答え: P = 0.1056

記述統計:平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です(n が偶数なら真ん中 2 つの平均)。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。

標準化する

z = 1.25

標準正規分布表

Φ(1.25) = 0.8944
P = 1 − 0.8944 = 0.1056

答え

P = 0.1056
5.信頼区間

答え: 下限 = 4.879

平均の信頼区間:x̄ ± 誤差の幅。母集団の σ が既知なら誤差の幅は z·σ/√n、標本標準偏差 s しかなければ自由度 n − 1 の t を使って t·s/√n です。臨界値:z = 1.645(90%)、1.96(95%)、2.576(99%)。誤差の幅を E 以下にするには n ≥ (z·σ/E)² が必要で、端数は切り上げます。

臨界値

df = n − 1 = 11, t = 3.106

誤差の幅

E = 3.106·8.5/√12 = 7.621

区間

12.5 ± 7.621 → [4.879, 20.12]

答え

下限 = 4.879
6.信頼区間

答え: n = 139

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0.5, which gives the largest n.

n について解く

n = 1.645²·0.15·0.85/0.05² = 138

切り上げる

n = 139

答え

n = 139
7.仮説検定と信頼区間

答え: z = 1.585

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

差の標準誤差

SE = √(9²/40 + 12²/80) = √3.825 = 1.956

検定統計量

z = (53 − 49.9)/1.956 = 1.585

答え

z = 1.585

|z| < 1.96 なので、有意水準 5%(両側)で H₀ は棄却されません。

8.仮説検定と信頼区間

答え: U = 503.9

平均の検定:検定統計量は、標本平均が H₀ で主張された値から標準誤差何個分離れているかを表します:σ が既知なら z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n)、標本から推定するなら t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)。信頼区間は x̄ ±(臨界値)·(標準誤差)です。

誤差の幅

E = 1.96·4/√25 = 1.568

区間の端

U = 502.3 + 1.568 = 503.9

答え

U = 503.9

ExamProblems · examproblems.com/courses/evidence-based-practice